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【摘要】目前的建筑工程项目中，石材幕墙的应用越来越普遍，尤其是在人群密集都市中的大型建筑上应用尤为广泛。现阶段社会发展中，所采用的石材幕墙多为干挂石材幕墙，而在设计工作中，建筑设计单位通常都只是提供一个大概的立面结构形式和少量节点图，对于其相关内部施工要求并未曾进行深入的指明，这就造成在施工中幕墙细点控制较为困难，从而造成幕墙施工质量隐患，因此而言，对石材幕墙进行深化设计是十分重要的。本文根据过去石材幕墙工程项目的设计经验，从石材幕墙各项材料的选择、物理性能计算和受力分析等方面进行深入分析，提出了深化设计要点。
【关键词】石材幕墙；深化设计；材料
中圖分类号：[G232.3]
[ Abstract ] the current construction projects, stone curtain wall is more and more widely used, especially in the densely populated city in large building is particularly wide application. At this stage of social development, the stone curtain wall for dry hanging stone curtain wall, whereas in design, construction and design units are usually only provide a general elevation structure and a small number of nodes in the graph, the relevant internal construction requirements and are not further specified, this resulted in the construction curtain wall point control is more difficult, resulting in curtain wall construction quality problems, therefore, to deepen the design of stone curtain wall is very important. According to the last stone curtain wall project design experience, from the stone curtain wall of the choice of material, physical performance calculation and force analysis of aspects of in-depth analysis, put forward to deepen design points.
[ Key words ] stone curtain wall design; material;
中图分类号：文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
在目前的工程项目中，建筑幕墙的设计不但要求其具有一定的美观性和装饰效果，而且对于其面板和承重结构设计也提出了新的理念。随着社会技术的不断发展，人们对房屋美观性和实用性要求不断提高，作为房屋外立面的主要结构形式幕墙也越来越受到人们的关注。石材幕墙为建筑外立面增加了亮丽的质感和高贵感，具有目前清水混凝土外墙和玻璃幕墙所无法达到的个性化特征。随着人们对住宅品质的需求，石材幕墙在给人们带来舒适、美观的同时，其安全性能也得到了人们的认可与关注。在石材幕墙设计中，对于材料装饰美感和个性化设计要求显得越来越重要，这就为各种新材料的应用与设计带来了新的难题。在石材幕墙设计中，我们需要通过石材颜色种类和条理进行深入分析，并对其视觉效果进行合理配置。
1.石材的选择
对于现阶段的幕墙设计而言，需要以建筑设计单位和建设单位的外观效果、功能要求和投资目的为依据，根据建筑设计单位对幕墙结构、形式以及颜色等方面的要求进行控制来向建筑设计单位和建设单位提供各种石材样本，以辅助建筑设计单位和建设单位在工作中快速、明了的选择各种石材原材料。通常在石材原料的选择中首先要掌握石材相关资料和基础知识，一般而言，选择工作中重点需要考虑所使用石材的表面颜色、特征和线条等环节，同时还需要对石材的物理性质和技术指标进行深入分析和控制。石材作为一种天然材料，其具有物理性能变化大的特点，因此我们进行深化设计时必须要及时提供石材样本给建筑设计单位和建设单位进行确认，以便深化设计工作的正常进行。
2.干挂方式的选择
石材的干挂方式有钢销式、通槽式、短槽式、背栓式等几种形式，现在比较常用的有短槽式和背栓式两种，经过多方面比较而言，短槽式造价较低但安全性不如背栓式，通常用于石材幕墙高度不是太高、石材板块重量不太重或安全系数要求不太高时；背栓式干挂牢靠稳定，但成本较高，用于石材幕墙高度较高、石材板块重量较重或对石材安全性能要求较高时。
3.石材及干挂体系的力学计算
石材幕墙作为主要的建筑外围护结构，其设计效果好坏直接影响着建筑物外立面美观性和质量，因此在设计过程中，要整体考虑建筑安全性和耐久性，深入分析其力学性质。目前，石材幕墙设计工作中，力学计算主要包括以下几个方面内容：
3.1荷载的确定
计算时通常考虑材料的自重、所受风荷载及地震荷载，并根据荷载作用方式对其进行组合。其相应分项系数及组合系数都应严格按规范要求取用，对某些特殊的建筑物，设计说明书中对相应荷载计算取值会有特殊要求，在计算时应和规范相互对照取其最大值。对干挂体系进行计算时，应根据刚体的力的传递的特性，确定其所受荷载进行力学计算。
3.2石材的计算
石材的计算主要包括石材板块自身的抗弯计算和石材板块与挂件销钉连接处的抗剪计算。有时还应计算石材的热裂应力。计算方式与石材的干挂方式有关，石材板所受荷载包括水平向的风荷载和地震荷载，竖向的地震荷载和石材自重。以及温度变化产生的热裂应力。背栓式干挂石材典型的安装体系是通过上下各2组挂件将石材固定，其中石材上边两组挂件起支承石材重量及在垂直于石材平面的方向上约束石材的作用，下边的两组挂件只是在垂直于石材平面的方向上起约束石材的作用。
3.3干挂体系的计算
干挂石材体系力的传递过程中的最大应力可通过简化计算方法或有限元程序计算得出。值得强调的是，有些特殊的石材由于其独特的纹理特性而使石材在沿板长及板高方向的强度具有非常明显的差异，须分别对这两个方向进行计算。
4、施工图设计
干挂石材幕墙施工图设计的依据为：建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图、建筑墙身大样图（建筑节点详图）、其他专业需与干挂石材幕墙配合的相关图纸及其他要求和干挂石材幕墙的计算书。干挂石材幕墙施工图设计必须做到既满足建筑师的要求，又要与现场的实际情况相吻合，干挂石材幕墙施工图设计主要包括石材平面图设计、石材立面图设计、石材节点大样图设计、石材的安装立面图设计、石材的加工详图设计等。
4.1、石材平面图设计
石材平面图设计首先要根据建筑物的结构形式、形状和功能要求确定石材完成面尺寸，再根据外立面效果图确定建筑物的拐角、窗套及其它复杂部位石材的形状，同时结合石材立面图确定石材的分格尺寸。平面图上应有石材外边线到轴线的定位尺寸，并有明确的标注。
4.2、石材立面图设计
石材立面图设计要以建筑立面图为基础，同时结合外立面效果、石材平面图进行设计。首先要根据外立面效果图确定建筑物的拐角、窗套及其它复杂部位石材的形状，再结合石材平面图确定石材的分格尺寸。
4.3、石材节点大样图设计：
对建筑物的拐角、窗套、檐口及其它复杂部位石材的形状、尺寸及连接方式，应单独设计干挂石材节点大样图，以表明这些部位干挂石材的做法。
4.4、石材安装立面图设计：
石材平面图、立面图及节点大样图经建筑师批准后，根据石材立面图的板块分格要求，在各立面上将不同形状或不同尺寸的石材分别独立编号，编号应确保唯一并方便实用，所设计的石材安装立面图应清晰的表达出各立面上所有不同种类的石材板块。若工程的体形较复杂，为查找干挂石材立面图纸方便，还应设计干挂石材安装立面图的位置索引图，清晰的表示出建筑物每个区域墙面对应的干挂石材安装立面图编号。
4.5、石材加工详图设计：
石材安装立面图及节点大样图经现场放线复核与无误后，即可按石材安装立面图上的石材尺寸分格及节点大样图的细节进行加工详图设计，该详图即通常所说的石材加工单。在确定干挂石材的具体形状及加工尺寸时，须反复复核以确保万无一失，以免造成巨大的经济损失。
6、结束语
石材幕墙的深化设计通常根据建筑设计单位提供的图纸确定石材的精确分格尺寸、颜色、材质、嵌缝材料等，并绘制出尺寸详细的石材立面图、平面图及各复杂部位的石材大样图、节点详图，然后根据石材的重量、尺寸及抗震、抗风压等各项要求，进行相关的力学计算，确定石材的干挂方式及龙骨大小，埋件、连接件等的尺寸规格。并在有条件的情况下，对计算结果进行现场的力学性能试验，以确保石材幕墙的安全性和耐久性。
【关键词】石材幕墙；深化设计；材料
中圖分类号：[G232.3]
[ Abstract ] the current construction projects, stone curtain wall is more and more widely used, especially in the densely populated city in large building is particularly wide application. At this stage of social development, the stone curtain wall for dry hanging stone curtain wall, whereas in design, construction and design units are usually only provide a general elevation structure and a small number of nodes in the graph, the relevant internal construction requirements and are not further specified, this resulted in the construction curtain wall point control is more difficult, resulting in curtain wall construction quality problems, therefore, to deepen the design of stone curtain wall is very important. According to the last stone curtain wall project design experience, from the stone curtain wall of the choice of material, physical performance calculation and force analysis of aspects of in-depth analysis, put forward to deepen design points.
[ Key words ] stone curtain wall design; material;
中图分类号：文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）
在目前的工程项目中，建筑幕墙的设计不但要求其具有一定的美观性和装饰效果，而且对于其面板和承重结构设计也提出了新的理念。随着社会技术的不断发展，人们对房屋美观性和实用性要求不断提高，作为房屋外立面的主要结构形式幕墙也越来越受到人们的关注。石材幕墙为建筑外立面增加了亮丽的质感和高贵感，具有目前清水混凝土外墙和玻璃幕墙所无法达到的个性化特征。随着人们对住宅品质的需求，石材幕墙在给人们带来舒适、美观的同时，其安全性能也得到了人们的认可与关注。在石材幕墙设计中，对于材料装饰美感和个性化设计要求显得越来越重要，这就为各种新材料的应用与设计带来了新的难题。在石材幕墙设计中，我们需要通过石材颜色种类和条理进行深入分析，并对其视觉效果进行合理配置。
1.石材的选择
对于现阶段的幕墙设计而言，需要以建筑设计单位和建设单位的外观效果、功能要求和投资目的为依据，根据建筑设计单位对幕墙结构、形式以及颜色等方面的要求进行控制来向建筑设计单位和建设单位提供各种石材样本，以辅助建筑设计单位和建设单位在工作中快速、明了的选择各种石材原材料。通常在石材原料的选择中首先要掌握石材相关资料和基础知识，一般而言，选择工作中重点需要考虑所使用石材的表面颜色、特征和线条等环节，同时还需要对石材的物理性质和技术指标进行深入分析和控制。石材作为一种天然材料，其具有物理性能变化大的特点，因此我们进行深化设计时必须要及时提供石材样本给建筑设计单位和建设单位进行确认，以便深化设计工作的正常进行。
2.干挂方式的选择
石材的干挂方式有钢销式、通槽式、短槽式、背栓式等几种形式，现在比较常用的有短槽式和背栓式两种，经过多方面比较而言，短槽式造价较低但安全性不如背栓式，通常用于石材幕墙高度不是太高、石材板块重量不太重或安全系数要求不太高时；背栓式干挂牢靠稳定，但成本较高，用于石材幕墙高度较高、石材板块重量较重或对石材安全性能要求较高时。
3.石材及干挂体系的力学计算
石材幕墙作为主要的建筑外围护结构，其设计效果好坏直接影响着建筑物外立面美观性和质量，因此在设计过程中，要整体考虑建筑安全性和耐久性，深入分析其力学性质。目前，石材幕墙设计工作中，力学计算主要包括以下几个方面内容：
3.1荷载的确定
计算时通常考虑材料的自重、所受风荷载及地震荷载，并根据荷载作用方式对其进行组合。其相应分项系数及组合系数都应严格按规范要求取用，对某些特殊的建筑物，设计说明书中对相应荷载计算取值会有特殊要求，在计算时应和规范相互对照取其最大值。对干挂体系进行计算时，应根据刚体的力的传递的特性，确定其所受荷载进行力学计算。
3.2石材的计算
石材的计算主要包括石材板块自身的抗弯计算和石材板块与挂件销钉连接处的抗剪计算。有时还应计算石材的热裂应力。计算方式与石材的干挂方式有关，石材板所受荷载包括水平向的风荷载和地震荷载，竖向的地震荷载和石材自重。以及温度变化产生的热裂应力。背栓式干挂石材典型的安装体系是通过上下各2组挂件将石材固定，其中石材上边两组挂件起支承石材重量及在垂直于石材平面的方向上约束石材的作用，下边的两组挂件只是在垂直于石材平面的方向上起约束石材的作用。
3.3干挂体系的计算
干挂石材体系力的传递过程中的最大应力可通过简化计算方法或有限元程序计算得出。值得强调的是，有些特殊的石材由于其独特的纹理特性而使石材在沿板长及板高方向的强度具有非常明显的差异，须分别对这两个方向进行计算。
4、施工图设计
干挂石材幕墙施工图设计的依据为：建筑平面图、建筑立面图、建筑剖面图、建筑墙身大样图（建筑节点详图）、其他专业需与干挂石材幕墙配合的相关图纸及其他要求和干挂石材幕墙的计算书。干挂石材幕墙施工图设计必须做到既满足建筑师的要求，又要与现场的实际情况相吻合，干挂石材幕墙施工图设计主要包括石材平面图设计、石材立面图设计、石材节点大样图设计、石材的安装立面图设计、石材的加工详图设计等。
4.1、石材平面图设计
石材平面图设计首先要根据建筑物的结构形式、形状和功能要求确定石材完成面尺寸，再根据外立面效果图确定建筑物的拐角、窗套及其它复杂部位石材的形状，同时结合石材立面图确定石材的分格尺寸。平面图上应有石材外边线到轴线的定位尺寸，并有明确的标注。
4.2、石材立面图设计
石材立面图设计要以建筑立面图为基础，同时结合外立面效果、石材平面图进行设计。首先要根据外立面效果图确定建筑物的拐角、窗套及其它复杂部位石材的形状，再结合石材平面图确定石材的分格尺寸。
4.3、石材节点大样图设计：
对建筑物的拐角、窗套、檐口及其它复杂部位石材的形状、尺寸及连接方式，应单独设计干挂石材节点大样图，以表明这些部位干挂石材的做法。
4.4、石材安装立面图设计：
石材平面图、立面图及节点大样图经建筑师批准后，根据石材立面图的板块分格要求，在各立面上将不同形状或不同尺寸的石材分别独立编号，编号应确保唯一并方便实用，所设计的石材安装立面图应清晰的表达出各立面上所有不同种类的石材板块。若工程的体形较复杂，为查找干挂石材立面图纸方便，还应设计干挂石材安装立面图的位置索引图，清晰的表示出建筑物每个区域墙面对应的干挂石材安装立面图编号。
4.5、石材加工详图设计：
石材安装立面图及节点大样图经现场放线复核与无误后，即可按石材安装立面图上的石材尺寸分格及节点大样图的细节进行加工详图设计，该详图即通常所说的石材加工单。在确定干挂石材的具体形状及加工尺寸时，须反复复核以确保万无一失，以免造成巨大的经济损失。
6、结束语
石材幕墙的深化设计通常根据建筑设计单位提供的图纸确定石材的精确分格尺寸、颜色、材质、嵌缝材料等，并绘制出尺寸详细的石材立面图、平面图及各复杂部位的石材大样图、节点详图，然后根据石材的重量、尺寸及抗震、抗风压等各项要求，进行相关的力学计算，确定石材的干挂方式及龙骨大小，埋件、连接件等的尺寸规格。并在有条件的情况下，对计算结果进行现场的力学性能试验，以确保石材幕墙的安全性和耐久性。